一、中考初中化学综合题
1.化学兴趣小组对某工业废水(含有H2SO4、Na2SO4)中H2SO4的含量进行测定.甲、乙两同学各提出不同的测定方法,请回答有关问题:
(1)甲同学:取50g废水于烧杯中,逐渐滴入溶质质量分数为20%的NaOH 溶液,反应过程溶液pH变化如图.
①当加入 30gNaOH溶液时,烧杯中的溶质为______(填化学式)。 ②50g废水中 H2SO4的质量分数是_______?(写出计算过程)。
(2)乙同学:改用BaCl2溶液代替NaOH溶液测定废水中的H2SO4的含量,结果可能会_____(填“偏高”、“偏低”、“不变”),理由是_______。 【答案】NaOH、Na2SO4 19.6% 偏高 Na2SO4与BaCl2反应 【解析】 【分析】 【详解】
(1)①当加入 30gNaOH溶液时,氢氧化钠过量,烧杯中的溶质为过量的NaOH、生成的Na2SO4;
②设50g废水中 H2SO4的质量为x
2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O8098 20g20%x
8098=
20g20%xx=4.9g
50g废水中 H2SO4的质量分数是4.9g÷50g×100%=9.8%
(2)硫酸、硫酸钠都和氯化钡反应生成白色沉淀,改用BaCl2溶液代替NaOH溶液测定废水中的H2SO4的含量,结果可能会偏高。
2.过氧化镁(MgO2)是一种镁精细化工产品。在医疗上可用来治疗消化不良、胃酸过多等疾病。在环境保护方面,过氧化镁可用来处理地下水污染的土壤。还可以用于牙膏,对牙齿有漂白和防过敏的作用。某化学兴趣小组对过氧化镁的性质和制备等进行了以下研
究。
一.过氧化镁的性质
(1)过氧化镁(其中氧元素的化合价为____)是一种白色的粉末,其外观与物理性质与氧化镁相似。化学性质不够稳定,不溶于水,但逐渐的被分解放出氧气。
过氧化镁有强氧化性,常温下比较稳定,但是加热时会分解生成氧气和氧化镁。请下出该反应的化学方程式________。
(2)过氧化镁易溶于稀盐酸,发生反应:MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同时温度升高,说明该反应热量__________(填“放出”或“吸收”)。 二.过氧化镁的制备
下图是利用碱式碳酸镁(Mg2(OH)2CO3)和30%的过氧化氢溶液来制取过氧化镁。
(资料)①碱式碳酸镁与碳酸镁有相似的化学性质,能与稀盐酸反应产生二氧化碳②氧化镁与过氧化氢反应放出大量的热
(3)检测煅烧过程碱式碳酸镁完全分解的方法是_________(写出具体的操作和现象);上述生产过程加入稳定的剂的作用是________。
(4)用上述碱式碳酸镁在550、600、650及700℃下煅烧一定的时间生成氧化镁。用上述条件制备的氧化镁分别与30%双氧水反应合成过氧化镁产率(见图1和图2)。 碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在________℃,煅烧的时间适宜控制在______h。
(5)结果分析:在适宜的温度和时间下,碱式碳酸镁能完全分解,并且得到的氧化镁颗粒表面积最大,能与30%过氧化氢充分反应,所以产率高。推测700℃时,产率明显降低的可能的原因____。 三.过氧化镁产品纯度检测
在生产过程中,过氧化镁中常常含有少量的氧化镁杂质(其他杂质不考虑),以下是该小组进行纯度检测的实验装置和实验步骤。
①检查装置气密性,装入药品(样品质量为0.7g),调节刻度管使左右两边液面相平,刻度管度数为10.0mL。
②打开分液漏斗开关,待瓶中无气泡产生时,关闭开关。 ③再次调节刻度管使左右两边液面相平,刻度管度数为122mL。 (6)稀盐酸中放入的少量硫酸铜溶液目的是__________。
(7)根据上面实验数据计算样品中过氧化镁的质量分数__________(写出具体的计算过程,实验条件下O2密度为1.429g/L)。
(8)该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大,你觉得可能的原因是(_______) A 生成的氧气有少量溶于水 B 未等装置冷却到室温就开始读数
C 杂质与盐酸反应能产生少量的气体 D 滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积 【答案】-1价 2 MgO2
2MgO+O2↑ 放热 取少量煅烧后的固体,滴入稀盐酸,无
气泡产生 防止过氧化氢受热分解或防止过氧化镁受热分解 650 2 700℃时,生成的氧化镁颗粒的表面积减小,与过氧化氢反应不充分 作过氧化氢分解的催化剂 80% BD 【解析】 【分析】 【详解】
(1)过氧化镁中镁显+2价,设有元素的化合价为x,则+2+2x=0,的x=-1,故过氧化镁中氧元素的化合价为-1;过氧化镁有强氧化性,常温下比较稳定,但是加热时会分解生成氧气和氧化镁,该反应的化学方程式为:2MgO22MgO+O2 ;
(2)过氧化镁易溶于稀盐酸,发生反应:MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同时温度升高,说明该反应放出热量;
(3)检测煅烧过程碱式碳酸镁完全分解的方法是:取少量煅烧后的固体,滴入稀盐酸,无气泡产生;上述生产过程加入稳定的剂的作用是:防止过氧化氢受热分解或防止过氧化镁受热分解。
(4)根据图1和图2,碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在650℃,煅烧的时间适宜控制在2h。
(5)在适宜的温度和时间下,碱式碳酸镁能完全分解,并且得到的氧化镁颗粒表面积最大,能与30%过氧化氢充分反应,所以产率高。推测700℃时,产率明显降低的可能的原因是:700℃时,生成的氧化镁颗粒的表面积减小,与过氧化氢反应不充分。 (6)稀盐酸中放入的少量硫酸铜溶液目的是:作过氧化氢分解的催化剂;
(7)设过氧化镁的质量为x,反应后刻度管数为122mL,故生成氧气的体积为122mL-10mL=112mL,由MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2,2H2O2
MnO22H2O+O2↑得:
2MgO2112x ~O232112mL1.429g/L1000mL
11232=x1.429g/L112mL
1000mLX=0.56g
0.56g100%=80% ; 所以样品中过氧化镁 的质量分数为
0.7g(8)该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大,你觉得可能的原因是: A、生成的氧气有少量溶于水,会使氧气体积偏小 ,导致测量结果偏小;
B、未等装置冷却到室温就开始读数,气体受热膨胀,会使氧气体积偏大,过氧化镁质量增大 ,故样品中过氧化镁质量分数偏大 ; C、杂质与盐酸能反应,会使测量结果偏小;
D、滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积,会使氧气体积偏大 ,导致测量结果偏大。故选BD。
3.将40g稀盐酸逐滴加入到20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中,边滴加边搅拌。随着稀盐酸的滴加,溶液的pH变化如图一所示,溶液的温度变化如图二所示(不考虑反应过程中热量损失)。试回答:
(1)图二从A到B过程中,溶液的pH逐渐_____(填“增大”或“减小”)。 (2)图二表示酸碱恰好完全反应的点是_____。 (3)计算稀盐酸中溶质的质量分数。_____。 【答案】减小 B 3.65% 【解析】
(1)根据溶液pH的变化分析解答;
(2)根据中和反应是放热反应分析解答;
(3)根据氢氧化钠的质量分数计算稀盐酸中溶质的质量分数。 解:(1)图二从A到B过程中,溶液的pH逐渐减小;
(2) 中和反应是放热反应,当酸碱恰好完全反应时放出的热量最多,溶液的温度最高,所以图二表示酸碱恰好完全反应的点是B;
(3)由图像可知,酸碱恰好中和时消耗稀盐酸的质量是20g。 设20 g稀盐酸中溶质的质量为x。 NaOH+HCl=NaCl+H2O 40 36.5 20 g×4% x
04020g40
=36.5x x=0.73 g
0.73g
×100%=3.65% 稀盐酸中溶质的质量分数为
20g
答:稀盐酸中溶质的质量分数为3.65%。
4.化肥对粮食增产有着非常重要的贡献
(1)硫酸钾和硝酸钾是常见的两种化肥,其中属于复合肥的是__________,请简述区分硫酸钾和硝酸钾的实验操作、现象及结论_____________________________
(2)硫酸铵是一种速效氮素化学肥料,小雪在实验室发现一瓶(NH4)2SO4溶液,设计了以下实验测定该溶液中溶质的质量分数
①取出10.0g(NH4)2SO4溶液置于一个洁净的烧杯中。
②用胶头滴管向烧杯中滴加Ba(OH)2溶液直至不再产生沉淀为止。现象:有白色沉淀产生,还看到有能使湿润的红色石蕊试纸变_________色的气体生成。
③过滤:玻璃棒的作用为____________; B点时滤液中溶质为__________ (写化学式)。 ④取沉淀物于蒸发皿中加热蒸干,在充分干燥之后称重。根据得到沉淀物的质量与加入Ba(OH)2溶液质量关系计算硫酸铵溶液中溶质质量分数___________。(写出计算过程,计算结果精确至0.1%)
【答案】硝酸钾; 分别取两种化肥少许加入水中配成溶液,再分别加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成的,说明该化肥是硫酸钾,另一种为硝酸钾; 蓝; 引流; (NH4)2SO4; 13.2%
(NH4)2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2NH3↑+2H2O 132 233 x 2.33g
132x 解得x=1.32g 2332.33g故硫酸铵溶液中溶质的质量分数为:【解析】 【分析】
向硫酸铵中加入氢氧化钡生成硫酸钡白色沉淀,沉淀达到最大值时,硫酸铵反应完全,应用这个数值计算溶液中硫酸铵的质量。 【详解】
(1)硫酸钾和硝酸钾是常见的两种化肥,其中硫酸钾中含有农作物需要的钾元素,属于钾肥,硝酸钾含有农作物需要的氮、钾元素,属于复合肥。区分硫酸钾和硝酸钾的方法是:分别取两种化肥少许加入水中配成溶液,再分别加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成的,说明该化肥是硫酸钾,另一种为硝酸钾;
(2)②由于硫酸铵与氢氧化钡反应生成了硫酸钡沉淀、氨气和水,氨气溶于水显碱性,能使红色石蕊试纸变蓝;
③过滤:玻璃棒的作用为引流;B点时滤液中的硫酸铵未完全反应,滤液中的溶质为硫酸铵,化学式为:(NH4)2SO4;
④设硫酸铵溶液中硫酸铵的质量为x,
1.32g100%=13.2% 10.0g
132x 解得x=1.32g 2332.33g1.32g100%=13.2% 故硫酸铵溶液中溶质的质量分数为:
10.0g【点睛】
根据硫酸根离子的检验、铵根离子的检验是解答本题关键。硫酸根离子与钡离子生成硫酸钡沉淀,铵根离子与氢氧根离子生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
5.向碳酸氢镁[Mg(HCO3)2]溶液中加入一定量NaOH溶液,出现白色沉淀。某化学兴趣小组同学对该白色沉淀作如下探究:
(查阅资料)I.Mg(OH)2是一种难溶于水的白色固体,MgCO3是一种微溶于水的白色固体。
Ⅱ.Mg(OH)2、MgCO3受热均易分解,分别生成对应的两种氧化物。 Ⅲ.无水硫酸铜是一种白色固体,遇水变蓝。
(作出猜想)猜想一:只有Mg(OH)2;猜想二:只有MgCO3:;猜想三:_____。 (实验1) 步骤 步骤1 实验操作 取适量白色固体,加入足量的稀盐酸 另取适量白色固体,充分加热,步骤2 将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的U形管 _____ 猜想二不成立 实验现象 有气泡产生 实验结论 猜想_____不成立 小张查阅资料得知上述固体是碱式碳酸镁[XMgCO3・yMg(OH)2・3H2O],它不溶于水,受热易分解。 (实验2)
为进一步确定白色固体的组成,小张取一定量白色固体,按下图装置加热至固体质量不再改变,并测定各生成物的质量。
(1)反应结東后若没有继续通一会儿氮气就直接称量洗气瓶的质量,则测得的气体质量将_____(填:“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)为测定各生成物的质量,导管口的连接顺序为a→_____,_____→_____(填字母)。
(3)实验数据:加热完全后剩余固体质量3.20g;浓NaOH溶液增重2.64g;浓硫酸增重1.44g则:x:y=_____。 (拓展延伸)
碱式碳酸镁可作阻燃剂,其可能的原因是_____(选填字母)。 a.生成的固体覆盖在燃烧物表面,隔绝氧气; b.分解时吸热,使温度难以达到可燃物的着火点; c.生成的气体降低了可燃物周围的氧气浓度。
【答案】Mg(OH)2、MgCO3 一 白色固体变蓝色 偏小 e d b 3:2 abc 【解析】 【详解】 [作出猜想]
猜想一:只有Mg(OH)2;猜想二:只有MgCO3:;猜想三:Mg(OH)2、MgCO3。 故填:Mg(OH)2、MgCO3。 [实验1]
取适量白色固体,加入足量的稀盐酸,产生气泡,是因为碳酸镁和盐酸反应生成了二氧化碳;
另取适量白色固体,充分加热,将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的U形管,白色固体变蓝色,是因为氢氧化镁分解生成了水,实验过程如下所示: 步骤 步骤1 步骤2 实验操作 取适量白色固体,加入足量的稀盐酸 另取适量白色固体,充分加热,将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的U形管 白色固体变蓝色 猜想二不成立 实验现象 有气泡产生 实验结论 猜想一不成立
[实验2]
(1)反应结東后若没有继续通一会儿氮气,会导致反应生成的气体不能被完全吸收,就直接称量洗气瓶的质量,则测得的气体质量将偏小。 故填:偏小。
(2)为测定各生成物的质量,导管口的连接顺序为a→e,d→b。 故填:e;d;b。
(3)加热完全后剩余固体质量3.20g,说明氧化镁质量是3.20g;浓NaOH溶液增重2.64g,说明反应生成了2.64g二氧化碳;浓硫酸增重1.44g,说明反应生成了1.44g水; 设碳酸镁质量为m,反应生成氧化镁质量为n,氢氧化镁质量为z,
MgCO384m加热MgO+CO2↑40n442.64g
844044==mn2.64gm=5.04g,n=1.6g,
氢氧化镁分解生成氧化镁质量:3.20g﹣1.6g=1.6g,
Mg(OH)258z5840=z1.6gz=2.32g,
加热MgO+H2O401.6g
根据题意有:
x5.04g2.32g3=:=, y84582故填:3:2。 [拓展延伸]
碱式碳酸镁可作阻燃剂,其可能的原因:生成的固体覆盖在燃烧物表面,隔绝氧气;分解时吸热,使温度难以达到可燃物的着火点;生成的气体降低了可燃物周围的氧气浓度。 故填:abc。
6.钼具有高强度、高熔点、而腐蚀等优点,在工业上得到广泛的利用。图1是化工生产中制备金属钼的部分流程图(假设杂质不与空气反应)。
(1)钼是人体及动植物必需的______(选填“微量元素”或“常量元素”),原子的结构示意图2,其中X是______。
(2)步骤①反应的化学方程式______。
(3)下列物质可以用来吸收SO2尾气的是______(填字母)。 A 氢氧化钠溶液 B 浓硫酸 C 氨水
(4)(NH4)2MoO4中Mo的化合价是______,在农业上既是钼肥又是______肥。 (5)如果在实验室模拟操作Ⅰ,则需要使用的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、______。 (6)利用H2和CO分别还原等质量的精产品(MoO3),所使用的还原剂的质量比为______。
【答案】微量元素 13 2MoS2+7O2【解析】 【分析】 【详解】
(1)钼是人体及动植物必需的微量元素;在原子中,核电荷数=核外电子数,原子的结构示意图2,其中X=42-2-8-18-1=13;
高温2MoO3+4SO2 AC +6 氮 烧杯 1:14
(2)根据流程图可知,步骤①反应是MoS2和O2在高温条件下反应生成SO2和MoO3,反应的化学方程式为:2MoS2+7O2
高温2MoO3+4SO2;
(3)二氧化硫,能与氢氧化钠、氨水反应,不能与浓硫酸反应,可用来吸收SO2尾气的是氢氧化钠溶液和氨水,故选AC;
(4)在(NH4)2MoO4中,铵根子、氧元素的化合价分别为+1和-2,设:(NH4)2MoO4中钼的化合价为x,根据化合物中元素的化合价的代数和为零,则有:(+1)×2+x+(-2)×4=0 解得x=+6,(NH4)2MoO4中Mo的化合价是+6,(NH4)2MoO4中含有氮元素,在农业上既是钼肥又是氮肥;
(5)操作Ⅰ是将固体与液体分离。如果在实验室模拟操作Ⅰ,则需要使用的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;
(6)利用H2和CO分别还原等质量的精产品(MoO3),所需的还原剂分别为H2和CO。 设:MoO3的质量为m,所需的还原剂分别为H2和CO质量分别为x、y。
MoO3+3H2高温Mo+3H2O 1446mx144m6m= x= ; 6x144MoO3+3CO高温Mo+3CO2 14484my144m84m6m84m= y=:=1:14。利用H2和CO分别还原等质量的精产品;x:y=84y144144144(MoO3),所需的还原剂的质量比为1:14。 【点睛】
认真读图,从中获得解答题目所需的信息,在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息捕捉的有效性。
7.生活中处处有化学,化学已渗透到我们的“衣、食、住、行、医”中。 (1)衣:区分羊毛线和棉纱线的方法是灼烧,羊毛线燃烧时能闻到_________气味。 (2)食:维生素C能增强人体对疾病的抵抗能力,中学生每天要补充60mg的维生素C,下列物质富含维生素C的是____(填字母) 。
A.橙子 B.猪肉 C.面粉
(3)住:下列属于直接利用太阳能辐射加热物体而获得热能的是________(填字母)。 A.石蜡燃烧 B.太阳能热水器 C.燃料电池
(4)行:城市交通中大力推广新能源汽车对于改善空气质量的好处是____________。 (5)医:出现低血糖症状时需要尽快补充葡萄糖,葡萄糖的化学式是________。 【答案】烧焦羽毛 A B 可以减少空气污染,保护环境 C6H12O6
【解析】 【分析】
(1)根据羊毛的主要成分是蛋白质来分析;(2)根据营养素的主要来源来分析;(3)根据获取能量的来源来分析;(4)根据新能源汽车的优点来分析;(5)根据物质化学式的写法来分析。 【详解】
(1)羊毛的主要成分是蛋白质,灼烧时会产生烧焦羽毛的气味;
(2)水果和蔬菜中富含维生素C.橙子中富含维生素C;猪肉富含油脂与蛋白质;面粉富含糖类;故填:A;
(3)太阳能热水器直接利用太阳能辐射加热物体而获得热能;故填:B; (4)大力推广新能源汽车,能节省化石燃料,减少污染物的排放,保护环境; (5)一个葡萄糖分子中含有6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子,所以葡萄糖的化学式为C6H12O6。
8.某固体混合物中可能含有氢氧化钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钠、碳酸钠。为了研究该混合物的成分,某同学按下列流程进行了实验(各步均恰好完全反应):
根据流程图回答问题:
(1)反应③的化学方程式为_____,反应④的化学方程式为_____。 (2)根据实验现象推断该混合物中一定含有的物质是_____(填化学式)。 (3)该同学为了进一步确定固体混合物的组成,取样品20.9g(其中含钠元素质量为6.9g),按上述流程图进行实验,产生11.65g白色沉淀A,产生2.2g气体W。通过计算,确定该混合物中还含有的物质是_____(填化学式),其质量为_____g。
【答案】CO2Ca(OH)2CaCO3H2O NaClAgNO3AgCl4NaNO3
Na2CO3、Na2SO4 NaNO3 8.5
【解析】 【分析】
将固体加足量水溶解得到溶液,步骤①中加适量稀盐酸有气体W生成,则说明样品中含有碳酸钠(碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳(W));步骤②中加入稀硝酸和氯化钡,得到白色沉淀A,说明样品中含有硫酸钠(硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠),A是硫酸钡,硫酸钡既不溶于水也不溶于稀硝酸;步骤④过滤后向溶液中加入稀硝酸和硝酸银,生成的白色沉淀C是氯化银(硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠),但不能说明样品中是否含有氯化钠,因为步骤①②中反应都新生成了氯化
钠;步骤③中二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙和水,白色沉淀B是碳酸钙;根据题中实验现象还不能确定是否含有氢氧化钠和硝酸钠。 【详解】
(1)由上分析可知反应③是二氧化碳和澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙和水,反应的化学方程式为CO2Ca(OH)2CaCO3H2O;反应④是硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,化学方程式为NaCl+AgNO3AgCl+NaNO3 ; (2)由上分析可知该混合物中一定含有的物质是Na2SO4、Na2CO3;
(3)由上分析可知产生11.65g白色沉淀A是硫酸钡,产生2.2g气体W是二氧化碳,根据反应的转化关系,设样品中硫酸钠含有的钠元素质量为m1,硫酸根离子质量为n1,样品中碳酸钠含有的钠元素质量为m2,碳酸根离子质量为n2,
2-BaSO4Na2SO42Na+SO423311.65g2334696==11.65gm1n1解得m1=2.3g,n1=4.8g
46m196n1
2-CO2Na2CO32Na+CO3442.2g444660==2.2gm2n246m260n2
解得m2=2.3g,n2=3g,则样品中剩余钠元素质量为6.9g-2.3g-2.3g=2.3g,样品剩余的阴离子质量为20.9g-6.9g-4.8g-3g=6.2g,钠元素和阴离子的质量比=元素和氢氧根离子的质量比为>
2.3g23= ,氢氧化钠中钠6.2g62232323 ,氯化钠中钠元素和氢氧根离子的质量比为 >
176235.52323,硝酸钠中钠元素和硝酸根离子的质量比为,所以样品中还含有的物质只能是硝6262酸钠,化学式为NaNO3;所含硝酸钠的质量为2.3g+6.2g=8.5g。
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